一种超高温陶瓷致密化方法、超高温陶瓷.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114956832A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210342262.0C04B35/622(2006.01)(22)申请日2022.04.02(71)申请人有研资源环境技术研究院（北京）有限公司地址101407北京市怀柔区雁栖经济开发区兴科东大街11号(72)发明人王星明刘宇阳白雪李小宁杨磊桂涛王星奇储茂友韩沧(74)专利代理机构北京润泽恒知识产权代理有限公司11319专利代理师苟冬梅(51)Int.Cl.C04B35/58(2006.01)C04B35/56(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种超高温陶瓷致密化方法、超高温陶瓷(57)摘要本发明提供了一种超高温陶瓷致密化方法和超高温陶瓷，所述方法包括：按照添加剂与原料混合物之间的目标比例，在合成所述超高温陶瓷粉体的过程中添加所述添加剂以实现缺陷调控，得到超高温陶瓷粉体；其中，所述添加剂包括B粉、NaCl、Na2B4O7、KCl中的至少一种；对所述超高温陶瓷粉体进行烧结，以得到致密化的超高温陶瓷；本发明通过添加添加剂对超高温陶瓷粉体进行缺陷调控，得到了烧结活性高的超高温陶瓷粉体，从而烧结得到了致密度高的超高温陶瓷。CN114956832ACN114956832A权利要求书1/1页1.一种超高温陶瓷致密化方法，其特征在于，所述方法包括：按照添加剂与原料混合物之间的目标比例，在合成超高温陶瓷粉体的过程中添加所述添加剂以实现缺陷调控，得到超高温陶瓷粉体；其中，所述添加剂包括B粉、NaCl、Na2B4O7、KCl中的至少一种；其中，所述原料混合物为合成所述超高温陶瓷粉体的原料；对所述超高温陶瓷粉体进行烧结，以得到致密化的超高温陶瓷。2.根据权利要求1所述的超高温陶瓷致密化方法，其特征在于，所述目标比例的确定方法包括：获取添加不同比例的添加剂所合成的超高温陶瓷粉体；确定每种比例下合成后的超高温陶瓷粉体的位错密度；将位错密度在1015m‑2及以上的超高温陶瓷粉体所对应的比例，确定为所述目标比例。3.根据权利要求1所述的超高温陶瓷致密化方法，其特征在于，所述添加剂的质量分数小于20％。4.根据权利要求1所述的超高温陶瓷致密化方法，其特征在于，所述合成超高温陶瓷粉体的方法包括：碳热还原法、溶胶凝胶法中的任意一种。5.根据权利要求2所述的超高温陶瓷致密化方法，其特征在于，所述确定每种比例下合成后的超高温陶瓷粉体的位错密度的计算方法包括结合X射线衍射的多重卷积轮廓拟合方法。6.根据权利要求1所述的超高温陶瓷致密化方法，其特征在于，所述烧结方法包括：无压烧结法、热压烧结法、热等静压烧结法和放电等离子烧结法中的任意一种。7.一种超高温陶瓷，其特征在于，所述超高温陶瓷采用上述1‑6任一所述的超高温陶瓷致密化方法制备得到。2CN114956832A说明书1/6页一种超高温陶瓷致密化方法、超高温陶瓷技术领域[0001]本发明涉及超高温陶瓷制备领域，特别是涉及一种超高温陶瓷致密化方法、超高温陶瓷。背景技术[0002]超高温陶瓷材料(Ultrahigh‑TemperatureCeramics，简称UHTCs)主要指高温环境(2000℃以上)和反应气氛中(如原子氧环境)能够保持化学稳定的一种特殊材料，通常包括硼化物、碳化物、氧化物在内的一些高熔点过渡金属化合物，由上述化合物组成的多元复合陶瓷材料统称为超高温陶瓷材料。这些高熔点过渡金属化合物中，TaC、ZrB2、HfB2、HfC等的熔点超过了3000℃，从而使得它们在极端高温条件下具有很大的应用潜力。然而，超高温陶瓷的熔点高也带来了强共价键，自扩散速率低的问题，导致其难以致密化，这是目前阻碍超高温陶瓷材料的工程化应用的主要难点。[0003]超高温陶瓷材料制备主要包括粉体合成和粉体烧结两个部分，常见的超高温陶瓷粉体合成一般采用溶胶凝胶法和碳热还原法等，但是目前的溶胶凝胶法和碳热还原法反应过程中升温速率慢，晶体形核和生长时间充足，因此制备出的粉体位错密度低，缺陷浓度低，难以直接烧结得到高致密化的陶瓷。因此，提高超高温陶瓷的烧结活性，实现高致密化的超高温陶瓷材料是超高温陶瓷材料应用急需解决的技术问题。发明内容[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种超高温的致密化方法、超高温陶瓷。具体内容如下：[0005]第一方面，本发明提供了一种超高温陶瓷致密化方法，所述方法包括：[0006]按照添加剂与原料混合物之间的目标比例，在合成超高温陶瓷粉体的过程中添加所述添加剂以实现缺陷调控，得到超高温陶瓷粉体；其中，所述原料混合物为合成所述超高温陶瓷粉体的原料；其中，所述添加剂包括B粉、NaCl、Na2B4O7、KCl中的至少一种；[0007]对所述超高温陶瓷粉